4K動画

最近は、4Kだの8Kだのフルハイビジョンは、もう時代遅れだのいいますね。
そんな4Kについてです。

4Kとは「3840×2160」の画素数のことで、1画面には約808万のドット（ピクセル）で構成されます。2Kのフルハイビジョンは、約200万画素数なので4倍の解像度です。8Kは、約3300万なので、4Kのさらに4倍になります。

これがどの程度のことか、動画のサイズをもとに確認したいと思います。

画質は4K（3840×2160）
FPSは60（1秒間のコマ数のこと、FPS60なら1秒間に60枚の画像）
色は24bitカラー（1677万色）
撮影時間は、1分間（音声はなし）

この条件で撮影した場合、ファイルサイズはどれぐらいになるでしょうか？

まず1コマ当たりの容量
3840×2160×3（24bitは3byte）/1024（単位をキロバイトにする）= 24,300 Kbyte

次に、1秒あたりの容量
24300×60（FSP60）/1024（単位をメガバイトにする） = 1,424 Mbyte

最後に、1分間の容量
1424×60 = 85,440 Mbyte

だいたい約83ギガバイトの容量になります。これは、700MのCDに収めるなら123枚、片面4.7GのDVDなら18枚、片面25GのBDなら4枚必要ということです。

たった1分の動画で、こんなに容量を使っていたらHDDがいくらあっても足りませんし、ネットで映画1本みたらとんでもなく通信容量を使ってしまいます。また、この紹介では動画のサイズしか計算してませんが、実際は音声もあるのでさらに容量が増えます。（音声の容量は比較的小さいですが）

そこで登場するのがコーデックといわれる圧縮・伸長技術です。
非可逆方式（もとに戻せない）と可逆方式（もとに戻せる）があり、非可逆方式は画質が劣化しますが、ファイルサイズを小さくできます。可逆方式は、画質の劣化はありませんがファイルサイズが大きいといった特徴があります。主流は当然、非可逆方式

データの容量は、ビットレート（画質の良さ）とどのコーデック（圧縮技術）を使うかで決まります。これは、同じビットレートでもコーデックにより、容量は大きく変わることになります。

代表的な動画コーデックとして、MPEG-2（DVDやデジタル放送で使用されている）・MPEG-4（MPEG-2を高圧縮にしたもの）・H.264などがあります。また、コーデックの技術はどんどん進歩しています。H.264コーデックは、携帯などで撮影される際に使用されたりYoutubeやニコニコ動画なども推奨していたため、主流とになってました。現在は、さらに優秀なコーデックがでてきているため、H.264も使われなくなってきています。

では、実際に4Kで動画を撮影してどれぐらいの容量になるか確認してみます。

1分間の動画サイズは、437MBほどでした。無圧縮から、200倍近くデータが圧縮されていることになります。

ということで、2Kから4Kそして8Kへと、世間では画質の技術だけでしか謳ってませんが、画質の向上には、圧縮技術の進化という別の観点の技術も必要になっているというお話でした。